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第第6章章 电电力系力系统统的的经济经济运行运行本章提示本章提示6.1 电电力系力系统统的的负负荷和荷和负负荷曲荷曲线线6.2 电电力系力系统统有功功率有功功率负负荷的荷的经济经济分配分配6.3 6.3 电电力网中的力网中的电电能能损损耗耗6.4 6.4 降低降低电电力网力网电电能能损损耗的措施耗的措施小小 结结l电力系统常用负荷曲线的意义；l等微增率准则；l最大负荷损耗时间法计算电力网的电能损耗；l常用的降低网损措施本章提示本章提示6.1 电电力系力系统统的的负负荷和荷和负负荷曲荷曲线线6.1.1 负负荷分荷分类类6.1.2 负负荷曲荷曲线线 电力系统的负荷是指电力系统所有用电设电力系统的负荷是指电力系统所有用电设备消耗功率的总和，并称为备消耗功率的总和，并称为电力系统的综合电力系统的综合用电负荷用电负荷负荷定义负荷定义6.1.1 负荷分类负荷分类 有功负荷有功负荷：是指电能转换为其它能量，并在用电设：是指电能转换为其它能量，并在用电设备中真实消耗掉的能量备中真实消耗掉的能量负荷按物理性能可分为：负荷按物理性能可分为：6.1.1 6.1.1 负荷分类负荷分类负荷分类负荷分类 无功负荷无功负荷：在电能输送和转换过程中，需要建立磁：在电能输送和转换过程中，需要建立磁场而消耗的动能，它仅完成电磁能量的相互转换，并场而消耗的动能，它仅完成电磁能量的相互转换，并不做功，因而称为不做功，因而称为“无功无功”。

综综合用合用电负电负荷荷：指工：指工业业、农业农业交通运交通运输输、市政生活、市政生活等各方面消耗的功率之和等各方面消耗的功率之和负荷按电能可分为负荷按电能可分为:6.1.1 6.1.1 负荷分类负荷分类负荷分类负荷分类 供供电负电负荷荷：电电力系力系统统的的综综合用合用电负电负荷加上网荷加上网损损，即，即发电发电厂供出的厂供出的负负荷，称荷，称为电为电力系力系统统的供的供电负电负荷发电负发电负荷荷：供：供电负电负荷再加上荷再加上发电发电厂厂用厂厂用电电就是就是发电发电机机应发应发出的功率，称出的功率，称为发电负为发电负荷负荷曲线：负荷曲线：表示电力系统的负荷随时间变化的规律的曲表示电力系统的负荷随时间变化的规律的曲线负荷曲线的分类：负荷曲线的分类：按按负负荷种荷种类类分分为为有功功率有功功率负负荷和无功功率荷和无功功率负负 荷曲荷曲线线；按描述的按描述的负负荷范荷范围围可分可分为为用用户户的的负负荷、地区荷、地区的的负负荷以及荷以及电电力系力系统统的的负负荷曲荷曲线线6.1.2 负负荷曲荷曲线线 按按时间长时间长短可分短可分为为日日负负荷和年荷和年负负荷曲荷曲线线；有功日有功日负负荷曲荷曲线线 表明电力负荷在一天表明电力负荷在一天24小时内随时间的变化情况小时内随时间的变化情况 6.1.2 6.1.2 负负负负荷曲荷曲荷曲荷曲线线线线图图6.1有功日负荷曲线有功日负荷曲线 图图6.2阶梯形有功日负荷曲线阶梯形有功日负荷曲线 它是安排日它是安排日发电计发电计划，确定各划，确定各发电发电厂厂任任务务以及确定系以及确定系统统运行方式等的重要运行方式等的重要依据。

依据有功日有功日负负荷曲荷曲线线 日日负负荷曲荷曲线线的最大的最大值值称称为为日最大日最大负负荷荷（峰荷峰荷）最小最小值值称称为为日最小日最小负负荷荷（谷荷谷荷）日平均日平均负负荷荷为为负负荷率荷率反映反映负负荷曲荷曲线线的起伏情况：的起伏情况：负负荷率小表明荷率小表明负负荷曲荷曲线线起伏起伏大，大，发电发电机的利用率机的利用率较较差差 6.1.2 6.1.2 负负负负荷曲荷曲荷曲荷曲线线线线日日负负荷曲荷曲线线下的面下的面积积就是就是负负荷一天所消耗的荷一天所消耗的电电能即：把一年内每月（或每日）的最大把一年内每月（或每日）的最大负负荷抽取出来荷抽取出来绘绘成曲成曲线线，称称为为年最大年最大负负荷曲荷曲线线，如，如图图6.3所示有功年最大有功年最大负负荷曲荷曲线线6.1.2 6.1.2 负负负负荷曲荷曲荷曲荷曲线线线线图图6.3有功年最大负荷曲线有功年最大负荷曲线 图图中斜中斜线线的面的面积积代表代表检检修机修机组组容量和容量和检检修修时间时间的乘的乘积积这这条曲条曲线线主要用来安主要用来安排排发电设备发电设备的的检检修修计计划，同划，同时时也也为为制制订发订发电电机机组组或或发电发电厂的厂的扩扩建建计计划提供依据。

划提供依据年持年持续负续负荷曲荷曲线线 按一年中系按一年中系统负统负荷的数荷的数值值大小及其持大小及其持续续小小时时数数顺顺序而序而绘绘制的年持年持续负续负荷曲荷曲线线包包围围的面的面积积，即，即为负为负荷全年荷全年的耗的耗电电量，量，为为：6.1.2 6.1.2 负负负负荷曲荷曲荷曲荷曲线线线线 图图6.4年持续负荷曲线年持续负荷曲线 如果如果负负荷始荷始终终等于最大等于最大值值，经经过过 小小时时后所消耗的后所消耗的电电能恰能恰好等于全年的好等于全年的实际实际耗耗电电量，量，则则称称 为为最大最大负负荷使用荷使用时间时间，也叫也叫最大最大负负荷利用小荷利用小时时数数年持年持续负续负荷曲荷曲线线 不同性不同性质质的用的用户户、不同的生、不同的生产产班次，班次，值值不同，根据不同，根据电电力系力系统统的运行的运行经验经验，各，各类负类负荷的的荷的的 数数值值有一个大致的范有一个大致的范围围，如，如表表6.1所示6.1.2 6.1.2 负负负负荷曲荷曲荷曲荷曲线线线线负负荷荷类类型型照明及生活用照明及生活用电电20003000一班制企一班制企业业15002200二班制企二班制企业业30004500三班制企三班制企业业60007000农业农业用用电电10001500表表6.1各类用户的最大负荷利用小时数各类用户的最大负荷利用小时数 6.1.2 6.1.2 负负负负荷曲荷曲荷曲荷曲线线线线6.2 电电力系力系统统有功功率有功功率负负荷的荷的经济经济分配分配6.2.1 发电发电机机组组的耗量特性的耗量特性6.2.2 等微增率准等微增率准则则6.2.3 火火电电厂厂间间有功功率有功功率负负荷的荷的经济经济分配分配6.2.4 计计及网及网损时损时水、火水、火电电厂厂间间有功功率有功功率 负负荷的荷的经济经济分配分配 电电力系力系统统在保在保证证有功功率平衡的基有功功率平衡的基础础上，各上，各类发电类发电厂的厂的发电发电机所机所应应分担的功率，分担的功率，应该应该按技按技术经济术经济特性合特性合理地分配。

理地分配6.2 6.2 电电电电力系力系力系力系统统统统有功功率有功功率有功功率有功功率负负负负荷的荷的荷的荷的经济经济经济经济分配分配分配分配 各系各系统负统负荷在荷在较较小的范小的范围围内内频频繁繁变变化化时时，系，系统统中中各各发电发电机通机通过频过频率的一次率的一次调调整，均整，均应应承担承担负负荷的荷的变变化；化；当当负负荷荷变变化范化范围围稍大稍大时时，在主，在主调频调频厂厂进进行行频频率率的二次的二次调调整后，仍整后，仍应应保保证证基基载载厂按原来分配的厂按原来分配的经济经济合理的功率运行；合理的功率运行；当当负负荷荷变变化范化范围较围较大大时时，系，系统调统调度度应应采取有效采取有效措施，使各基措施，使各基载载厂按重新分配的厂按重新分配的经济经济合理的功率合理的功率运行发电发电机机组组在在单单位位时间时间内，消耗的能源与内，消耗的能源与发发出的有功功率出的有功功率的关系称的关系称为为机机组组的的耗量特性耗量特性，耗量特性常以曲，耗量特性常以曲线线表示图图6.5 火电机组的耗量特性火电机组的耗量特性图图6.5 水电机组的耗量特性水电机组的耗量特性6.2.1 6.2.1 发电发电发电发电机机机机组组组组的耗量特性的耗量特性的耗量特性的耗量特性火电机组的耗量特性耗量微增率曲线耗量特性曲耗量特性曲线线上某点的上某点的纵纵坐坐标标和横坐和横坐标标之比，即之比，即输输入与入与输输出之比称出之比称为为比耗量比耗量 。

耗量特性曲耗量特性曲线线上某点切上某点切线线的斜率称的斜率称为该为该点的点的耗量微增率耗量微增率6.2.1 6.2.1 发电发电发电发电机机机机组组组组的耗量特性的耗量特性的耗量特性的耗量特性 设设两台机两台机组组的耗量特性分的耗量特性分别为别为 和和 ，耗量微增率，耗量微增率为为 和和 即：即：若使若使总总的燃料消耗最小，的燃料消耗最小，应应按相等的耗量微增率在按相等的耗量微增率在发电发电机机组间组间分配有功功率分配有功功率负负荷，荷，这这就是就是等微增率准等微增率准则则6.2.2 等微增率准等微增率准则则不不计计网网损损首先按多个火首先按多个火电电厂厂间间有功功率有功功率负负荷荷经济经济分配的等微增率准分配的等微增率准则进则进行分行分配然后再按下然后再按下边边的不等式的不等式约约束条件束条件进进行校行校验验，即：，即：对对于有功功率于有功功率值值越限的越限的发电发电厂，可按其限厂，可按其限值值（上限或下限）分配（上限或下限）分配负负荷，然后再荷，然后再对对其余的其余的发电发电厂分配剩下的厂分配剩下的负负荷功率6.2.3 火火电电厂厂间间有功功率有功功率负负荷的荷的经济经济分配分配计计及网及网损损按按计计及有功功率网及有功功率网损时损时的等微增率准的等微增率准则进则进行分配。

行分配式中，式中，称称为为网网损损修正系数，修正系数，称称为为网网损损微增率6.2.3 6.2.3 火火火火电电电电厂厂厂厂间间间间有功功率有功功率有功功率有功功率负负负负荷的荷的荷的荷的经济经济经济经济分配分配分配分配 例例6.1：同同一一发发电电厂厂内内两两套套发发电电设设备备共共同同供供电电，它它们们的的耗耗量量特特性及有功功率上下限分性及有功功率上下限分别为别为 F F1 12.52.50.25P0.25PG1G10.0014P0.0014PG1G12 2（T/hT/h）F F2 25.05.00.18P0.18PG2G20.0018P0.0018PG2G22 2（T/hT/h）试试求：当求：当时时，负负荷的最荷的最优优分配方案分配方案6.2.3 6.2.3 火火火火电电电电厂厂厂厂间间间间有功功率有功功率有功功率有功功率负负负负荷的荷的荷的荷的经济经济经济经济分配分配分配分配计计及网及网损时损时，水、火，水、火电电厂有功功率厂有功功率负负荷荷经济经济分配分配的条件，既的条件，既协调协调方程式方程式为为:6.2.4 计计及网及网损时损时水、火水、火电电厂厂间间有功功率有功功率负负荷的荷的经济经济分配分配 上面公式具体推上面公式具体推导见书导见书中中P107P108页页.例例6.2系系统统中中有有水水、火火电电厂厂各各一一个个，并并联联运运行行，火火电电厂的燃料消耗特性同水厂的燃料消耗特性同水电电厂的耗水量特性厂的耗水量特性为为 设设水水电电厂厂给给定的日用水量，定的日用水量，系系统统的日的日负负荷曲荷曲线为线为 08时时 负负荷荷为为450MW 818时时 负负荷荷为为850MW 1824时时 负负荷荷为为450MW 求求火火电电厂厂容容量量为为800MW，水水电电厂厂容容量量为为500WM时时，在在给给定定的的日日用用水水量量条条件件下下，水水、火火电电厂厂的的经经济济功功率率分分配配。

忽忽略略网网损损）6.2.4 6.2.4 计计计计及网及网及网及网损时损时损时损时水、火水、火水、火水、火电电电电厂厂厂厂间间间间有功功率有功功率有功功率有功功率负负负负荷的荷的荷的荷的经济经济经济经济分配分配分配分配6.36.3电电力网中的力网中的电电能能损损耗耗6.3.16.3.1电电力网力网电电能能损损耗和网耗和网损损率率6.3.26.3.2电电力网中力网中电电能能损损耗的耗的计计算方法算方法在在给给定的定的时间时间（日、月、季或年）内，系（日、月、季或年）内，系统统中所有中所有发电发电厂厂的的总发电总发电量同厂用量同厂用电电量之差，称量之差，称为为。